Phương pháp phân tích sinh khí hậu cho các vùng nhiệt đới ẩm

Không khí là một hỗn hợp chủ yếu của khí oxy và khí nitơ và một tỷ lệ nhỏ các thành phần khác. Tuy nhiên thực tế không khí lại chứa cả hơi nước, do đó tính chất của không khí phụ thuộc nhiều vào lượng hơi nước có mặt trong không khí. Biểu đồ nhiệt ẩm (psychometric chart), như giới thiệu trong Hình dưới, là phương pháp hiệu quả dùng để diễn tả các trạng thái của không khí ẩm. Bất kỳ một trạng thái nào của không khí ẩm đều có thể được biểu diễn bằng 1 điểm trên biểu đồ.

s1250eew
Biểu đồ nhiệt ẩm được Willis Carrier đề xuất vào năm 1904 và dần dần được hoàn thiện như hiện nay. Biểu đồ nhiệt ẩm có cấu trúc như sau:
– Trục hoành thể hiện nhiệt độ của không khí (nhiệt độ bầu khô), °C.
– Trục tung (bên phải) thể hiện dung ẩm – tỷ lệ khối lượng hơi nước trong không khí khô, tính bằng ghơi nước/kgkhông khí khô.
– Các đường cong thể hiện độ ẩm tương đối, %.
– Đường cong trên cùng thể hiện trạng thái không khí bão hòa hơi nước (độ ẩm bằng 100%), đồng thời cho thấy nhiệt độ điểm sương.
– Các đường xiên (nét đứt) thể hiện nhiệt độ ướt của không khí, °C.
– Các đường xiên Enthanpy thể hiện mức nhiệt chứa trong khối khí so với mức nhiệt của khối không khí ở 0 °C – độ ẩm 0%, đơn vị là kJ/kg.
– Các đường xiên còn lại thể hiện thể tích riêng của khối không khí, đơn vị là m3/kg.
Các quá trình biến đổi trạng thái của không khí đều có thể được phản ánh trên biểu đồ nhiệt ẩm. Mỗi điểm trên biểu đồ cho ta đầy đủ thông số trạng thái của các đại lượng nêu trên.
Trong kiến trúc xây dựng, biểu đồ nhiệt ẩm thường được kết hợp với vùng tiện nghi nhiệt của con người và gọi là “Biểu đồ sinh khí hậu”. Như vậy biểu đồ sinh khí hậu có thể giúp xác định xem một điều kiện không khí có thỏa mãn tiện nghi nhiệt hay không và có tiềm năng cải thiện hay không. Biểu đồ sinh khí hậu dùng để đánh giá phân tích khí hậu, đánh giá điều kiện môi trường và đề xuất các giải pháp thiết kế kiến trúc thích ứng khí hậu và tiện nghi nhiệt.
Vào năm 2012, tôi và các đồng nghiệp ở Bỉ đã phát triển được một công cụ đánh giá phân tích sinh khí hậu cho Việt Nam cũng như các nước có khí hậu nhiệt đới ẩm khác. Công cụ này có thể dùng khi biết được dữ liệu nhiệt độ và độ ẩm từng giờ (thường là có được từ quan trắc, từ file khí hậu – weather file…). Công cụ này được xây dựng với các thông số như sau:

chart

Các anh chị có thể download công cụ (chạy trên Excel) tại đây: building-psychrometric-chart-with-climate-analysis_version5

Đây là kết quả của một nghiên cứu quốc tế đã được công bố trên tạp chí Khoa học Energy and Buildings. Anh chị nào muốn hiểu chi tiết công cụ này xin vui lòng xe bài báo để rõ hơn (xem toàn văn tại đây final-paper-online-author-version).
Rất hy vọng công cụ sẽ giúp các anh chị phân tích tốt đặc điểm khí hậu sinh học của từng địa phương, đưa ra các giải pháp thiết kế phù hợp.

Advertisements

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s